JPH02159410A - 軸受の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工業用小型部品等の軸受に係わり、特に射出
成形による超高分子量ポリエチレン製の軸受の形状およ
びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

分子量が１００万〜６００万の超高分子量ポリエチレン
は耐薬品性、耐衝撃性及び耐寒性に優れると共に自己潤
滑性を有するため軸受等の工業用小型部品の材料として
極めて適している。超高分子量ポリエチレンによって工
業用小型部品を成形する手段として、切削加工、射出成
形、圧縮成形及び押出成形が考えられるが、超高分子量
ポリエチレンは前述したように分子量が極めて高いため
、加熱しても粘性が低くならず、流動性を示さない。

このため一般的な射出成形を行っても、キャビティに超
高分子量ポリエチレンを充填させることができず、精度
が劣り且つ成形品の表面を平滑な物にする事ができない
。

また、射出成形機のスクリューで超高分子量ポリエチレ
ンを可塑化する場合には、高シェアがかかり、加熱によ
る酸化及び剪断力による主鎖の切断が生じ分子量が低下
してしまう、したがって、超高分子量ポリエチレンを材
料とした軸受は従来切削加工が行われていた。このため
摺動面が平滑で高精度の成形品を効率よく、しかも安価
に得ることができなかった〔参考文献：ブラスチソクス
、ｖｏ　１３７、Ｎ０１１、Ｐ１６３　（１９８６））
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の超高分子量ポリエチレンを用いた軸受の射出成形
では、金型３１の形状は、第６図に示すように、両開口
部はキャビイ３１ｂと内径コア３１Ｃにより形成される
。成形終了後には第７図に示すように、軸受３２の両開
口部が変形し突起部３２ａが形成され、軸受３２の開口
部よりの軸の挿入を妨げるという問題があった。

本発明は上記問題を解決するものであって、種々の研究
の結果、軸受成形用金型の内径摺動面の両端開口部を広
げることによって、超高分子量ポリエチレンを用いた軸
受の射出成形においても、軸受の開口部からの軸の挿入
を容易にすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明の軸受は、軸受の両端開口部に傾斜拡
径部を形成し、その傾斜拡径部の軸方向の長さを、軸受
の軸受長の０．１〜２０％とし、また、傾斜拡径部の開
口部の径方向の長さを、軸受の軸径の１００．１〜１２
０％とすることを特徴とする。また、射出成形により精
密小形軸受を成形する製造方法において、軸受材料は分
子量１００万〜６００万の超高分子量ポリエチレンであ
り、金型は、両端開口部に傾斜拡径部を形成し、その傾
斜拡径部の軸方向の長さを、軸受の軸受長の０．１〜２
０％とし、また、（頃斜拡径部の開口部の径方向の長さ
を、軸受の軸径の１００．１〜１２０％とする内径コア
を有すること特徴とするものである。

〔作用〕

上記の本発明において問題点を解決すべく取られた技術
は、成形後の収縮にも影響がなく、軸受の寸法、精度を
落とす事はない。

また、軸受に軸を挿入する場合も容易に行えるものであ
る。

〔実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

本発明においては、従来の技術において問題点であった
軸受開口部の両端における変形を解決するために、第２
図に示す金型２１を使用し、第１図に示す形状の軸受２
２を成形するものである。

すなわち、第１図において軸受２２の形状は、軸受２２
の両端開口部に傾斜拡径部２２ａを形成する。そして、
この傾斜拡径部２２ａの軸方向の長さり、を、軸受２２
の軸受長りの０．１〜２０％とし、また、傾斜拡径部２
２ａの開口部の径方向の長さＤｌを、軸受２２の軸径り
の１００．１〜１２０％とすることにより、上記の問題
点であった軸受開口部の両端における変形をなくす事が
でき、軸の挿入を容易にする事が出来た。

上記軸受２２を成形するための金型２１において、２１
ａは固定側型板、２１ｂは可動側型板、２１ｃは可動側
内径コア：、２１ｄは固定側内径コアを示す。そして、
可動側内径コア２１ｃおよび固定側内径コア２１ｄの軸
受両端開口部にあたる部分には、ｉ１記傾斜拡径部２２
ａに相当する形状とされる。

第３図は本発明の軸受を成形するための射出成形機を示
し、ｌはスクリュー、２はシリンダ、２ａはフィーダ部
、２ｂは圧縮部、２ｃはノズル部、３は超高分子量ポリ
エチレン原料、４はホンパー５はキャビティ、６は金型
、７は真空タンク、８は真空用ロータリーポンプ、９は
雰囲気ガス供給用パイプ、１３はヒータ、１５は真空路
を示している。

成形方法は、先ず分子量３００万の超高分子量ポリエチ
レン原料３（三菱石油化学工業製）を射出成形機のホッ
パー４に入れ、ホッパー下部の原料供給ｆｆ１ｆｌ整用
スリソ）１０ａを全開とした。ここでスクリュー１は径
２５ＩｎＩ１１、圧縮比を１．８、ピッチを１８ｍｍ、
Ｌ／Ｄを２０とし、スクリューの回転数は１６０ｒｐｍ
とした。また、シリンダー２のノズル部２ｃ（オーブン
ノズル）の温度は２２０°Ｃ１圧縮部２ｂの温度は１７
０　’Ｃとし、フィーダ部２ａは加熱せず、成形中に測
定したところ７０°Ｃ〜１００　’Ｃとなっていた。更
にホッパー４には１．Ｏｒ！、／分の割合でチッ素ガス
を流入せしめた。一方、金型６の温度は７０°Ｃに設定
した。

なお、本発明に使用した射出成形方法については特開昭
５８−１１８４８４号公報に詳細に述べであるのでここ
では省略する。

第４図および第５図はその成形例を示し、軸受成形品寸
法は、Φ１−１６．００ｍｍ、Φ２＝１４゜４０ｍｍ、
　Ｔ、　＝５．　８０ｍｍ、、Ｔｚ　＝　１．　８　ｆ
ａｎ。

Φ３＝１９．８６ｍｍ、内径＝８．１５胴の小型軸受を
サイドゲート（ゲート幅１．０ｍ、ゲート深さ０．８ｍ
ｍ、ランド長１．５Ｍ）で成形した。更に、成形条件は
射出時間を０．８秒、保圧時間５秒、冷却時間を１０秒
、インターバル３秒、全体のサイクルを２２．３秒とし
た。

このようにして得られた軸受の内径に軸を挿入したとこ
ろ、従来の技術で成形した成形品よりも容易に軸を挿入
することができた。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、軸受の両端開口部に傾斜
拡径部を形成し、その傾斜拡径部の軸方向の長さを、軸
受の軸受長の０．１〜２０％とし、また、傾斜拡径部の
開口部の径方向の長さを、軸受の軸径の１００．１〜１
２０％とすることにより、上記の問題点であった軸受開
口部の両端における変形をなくす事ができ、軸の挿入を
容易にすることができる。

また、本発明に係わる射出成形法によれば、超高分子星
ポリエチレンを瞬時にして溶融し、この溶融した原料を
直ちにキャビティに注入するようにしたので、高精度の
軸受等の成形品を容易に製作することができる。そして
、得られた軸受は、自己潤滑性を有するため給油が不要
であり、真空中、水中での使用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軸受の１実施例を示す断面図、第２図
は本発明の軸受を成形するための金型の断面図、第３図
は本発明の軸受を成形するため射出成形の概略図、第４
図は本発明の軸受の形状を示す平面図、第５図は第４図
の側面図、第６図は従来の軸受を成形するための金型の
断面図、第７図は従来の軸受の断面図である。 ２１−・・金型、２１ａ、２１ｂ−治具、２１　ｃ　・
・・コアビン、２２・・・軸受、２２ａ・・・傾斜拡径
部、２３・・・キャビティ、Ｌ・・・軸受長、Ｄ・・・
軸径。 第１図 第２図 出　願　人　　　大日本印刷株式会社 代理人弁理士　　白　井　博　樹（外５名）第３図 第４ 図 第５ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸受の両端開口部に傾斜拡径部を形成し、その傾
   斜拡径部の軸方向の長さを、軸受の軸受長の０．１〜２
   ０％とし、また、傾斜拡径部の開口部の径方向の長さを
   、軸受の軸径の１００．１〜１２０％とすることを特徴
   とする軸受。
2. （２）軸受材料が分子量１００万〜６００万の超高分子
   量ポリエチレンであり、自己潤滑性を有する事を特徴と
   する請求項１記載の軸受。
3. （３）射出成形により精密小形軸受を成形する製造方法
   において、軸受材料は分子量１００万〜６００万の超高
   分子量ポリエチレンであり、金型は、両端開口部に傾斜
   拡径部を形成し、その傾斜拡径部の軸方向の長さを、軸
   受の軸受長の０．１〜２０％とし、また、傾斜拡径部の
   開口部の径方向の長さを、軸受の軸径の１００．１〜１
   ２０％とするキャビティを有すること特徴とする軸受の
   製造方法。